Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Оптимальное проектирование технологических процессов в растениеводстве. Ч.I. Учебно-методическое пособие для выполнения практических работ по дисципли
.pdf
31
Таблица 2.5 – Интенсивность потерь урожая
Интенсивность потерь урожая
на подборе валков
на прямом комбайнировании
К
01
К
02
К
1
К
2
0,015
0,012
0,019
0,015
2. Определяем суточную производительность (по формуле (2.4)):
а) жаток
Wос = 3,30 · 6 · 10 = 198 га / сут.;
б) комбайнов на подборе валков
Wп = 0,90 · 24 · 10 = = 216 га/сут;
в) комбайнов на прямом комбайнировании
Wк = 0,83 · 24 · 10 = 199 га/сут.
3. Определяем темп наступления готовности валков к подбору по форму-
ле (2.16):
4. Потери урожая при уборке всей площади прямым комбайнированием в
случае начала выполнения работ в момент полного созревания хлебов определяем из выражения (2.13):
5. Потери урожая при уборке всей площади прямым комбайнированием
при оптимальной организации процесса определим по формуле (2.14):
32
6. Количество суток до полной спелости хлебов, когда необходимо начать
прямое комбайнирование, чтобы обеспечить минимум потерь урожая, будет по
формуле (2.10):
7. Общее время уборки согласно (2.12) будет равно
Т
у
= 4200/199 = 21 сут.
8. Потери урожая при раздельной уборке зерновых, если подбор начина-
ют в момент полного созревания валков, определим по формуле (2.13):
9. Определяем длительность скашивания
10. Продолжительность подбора валков равна
11. Площадь, которую необходимо выделить для раздельной уборки при
последовательной организации процесса, определяем по формуле (2.19):
12. Потери урожая, если уборка будет организована последовательно раз-
дельным и прямым комбайнированием, определяем по формулам (2.17) и (2.18):
33
13. Продолжительность уборки при последовательной организации ком-
бинированного процесса определяем по формуле (2.20):
14. Площадь, которую необходимо выделить для раздельной уборки при
параллельной организации процесса, определяем из выражения (2.23).
14.1 Суточная производительность комбайнов, занятых на подборе вал-
ков, равна согласно (2.4) с учетом nК / 2 = 24 / 2 = 12
14.2 Суточная производительность комбайнов, занятых на прямом ком-
байнировании, равна
15. Потери урожая при параллельной организации уборки с учетом фор-
мул (2.21) и (2.22) будут
16. Продолжительность уборки при параллельной организации работ бу-
дет согласно формуле (2.24):
34
17. Количество комбайнов, необходимых для уборки хлебов прямым
комбайнированием при оптимальной организации их работы и обеспечении по-
терь не более 5%, определим по формуле (2.15):
18. Количество комбайнов, которые обеспечат уборку зерновых с потеря-
ми не более 5% раздельным способом при начале подбора валков в момент их
полного созревания, определим из выражения (2.15) при С = 1:
Аналогично можно определять потребность в технике для любой страте-
гии организации уборки.
Отчет.
Результаты расчетов систематизировать и представить в виде таблицы.
Таблица 2.6
№
пункта
Наименование и обозначение показателя или
параметра
Результат расчета с
указанием размерности
1
Культура
Озимая пшеница
2
Площадь, F
4200 га
3
Урожайность, U
4,5 т/га 4 Темп созревания, Р
1500 га/сут
5
Количество жаток, nж
6
6
Количество комбайнов, nк
24
7
Продолжительность созревания на корню, m
8 дней
8
Продолжительность созревания в валках, е
5 дней
9
Часовая производительность жаток, Woc
3,3 га/ч
10
Часовая производительность на подборе валков,
Wп
0,9 га/ч
11
Часовая производительность на прямом
комбайнировании, Wк
0,83 га/ч
35
Продолжение таблицы 2.6
№
пункта
Наименование и обозначение показателя или
параметра
Результат расчета с
указанием размерности
12
Интенсивность потерь урожая на подборе
валков,
К
1
К
2
0,015
0,012
13
Интенсивность потерь урожая на прямом ком-
байнировании, К
1
К
2
0,019
0,015
14
Суточная производительность жаток, Wос
198 га/сут
15
Суточная производительность комбайнов на
подборе валков, Wп
216 га/сут
16
Суточная производительность комбайнов на
прямом комбайнировании, Wк
199 га/сут
17
Темп наступления готовности валков к подбору,
Р
1
433 га/сут
18
Потери урожая при уборке всей площади
прямым комбайнированием в момент полного
созревания, Q
2595 т
19
Потери урожая при уборке всей площади
прямым комбайнированием при оптимальной
организации процесса, Q
1450 т
20
Количество суток до полной спелости хлебов,
когда необходимо начать прямое комбайниро-
вание, чтобы обеспечить минимум потерь
урожая, tm
8,07 сут
21
Общее время уборки, Т
У
21 сут
22
Потери урожая при раздельной уборке зерно-
вых, если подбор начинают в момент полного
созревания валков, Q
1105 т
23
Длительность скашивания, Т
СК
21 сут.
24
Продолжительность подбора валков, Т
П
19,4 сут.
25
Площадь, которую необходимо выделить для
раздельной уборки при последовательной
организации процесса, F2
783 га
26
Потери урожая, если уборка будет организо-
вана раздельным комбайнированием, Q1
38,4 т
Потери урожая, если уборка будет организо-
вана прямым комбайнированием, Q2
1721,4 т
27
Суммарные потери, Q
1759,8 т
28
Продолжительность уборки при последова-
тельной организации комбинированного
процесса, Т
У
25 сут
36
Окончание таблицы2.6
№
пункта
Наименование и обозначение показателя или
параметра
Результат расчета с
указанием размерности
29
Суточная производительность комбайнов на
подборе валков при параллельной организа-
ции процесса , Wп
108 га/сут
30
Суточная производительность на прямом ком-
байнировании при параллельной организа-
ции процесса, Wк
100 га/сут
31
Площадь, которую необходимо выделить для
раздельной уборки при параллельной органи-
зации процесса, F2
2632 га
32
Потери урожая при параллельной организации
уборки, Q
2074 т
33
Продолжительность уборки при параллельной
организации работ, Т
У
25,5 сут.
34
Количество комбайнов, необходимых для
уборки хлебов прямым комбайнированием
при оптимальной организации их работы и
обеспечении потерь не более 5%, nк
37
35
Количество комбайнов, которые обеспечат
уборку зерновых с потерями не более 5% раз-
дельным способом при начале подбора валков
в момент их полного созревания, nк
26
Сделать выводы по каждому пункту расчетов.
При выполнении задания на компьютере (исследовательская работа сту-
дента) следует получить закономерности изменения определяемых параметров
в зависимости от действующих факторов с последующим анализом результатов
исследований под руководством преподавателя.
3. ОПТИМИЗАЦИЯ ПОТОЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
Цель задания — освоение методики и приобретение навыков определе-
ния эффективности и оптимальной структуры комплексов технических средств
при поточной организации производственных процессов на основе теории мас-
сового обслуживания.
37
Основные положения
Освоение методики расчета оптимальной структуры уборочно-
транспортных, транспортно-посевных и других комплексов с вероятностной
оценкой состояний взаимодействующих подсистем позволяет получить
наибольшую эффективность их применения при поточной организации процес-
сов.
Условием непрерывности потока является равенство производительно-
стей по всем звеньям комплексов:
(3.1)
где ni — число однотипных агрегатов в i-м звене; Wi — часовая произво-
дительность агрегата i-го звена.
Основное звено потока определяет темп всего производственного процес-
са. Значения Wi служат исходными данными при определении числа агрегатов
в звеньях потока, если количество машин в основном звене известно. Работа
большинства сельскохозяйственных агрегатов циклична. Постоянство произво-
дительности определяет постоянство времени каждого цикла, которое, как из-
вестно, зависит от многих причин и является величиной случайной. Следова-
тельно, возможны случаи простоя агрегатов в смежных звеньях потока, что ве-
дет к снижению их производительности.
В целях более рационального использования техники необходимо оцени-
вать вероятность простоя агрегатов, их длительность и т. д.
Применение методов теории массового обслуживания позволяет детально
проанализировать явления, происходящие на стыках производственных про-
цессов при поточной их организации.
Два смежных производственных процесса одного потока можно рассмат-
ривать как систему обслуживания, при которой агрегаты, выполняющие один
процесс, будут обслуживаемыми, а агрегаты, выполняющие второй процесс,
— обслуживающими.
Анализ функционирования системы обслуживания начинают с потока по-
ступающих заявок на обслуживание и возможностей обслуживающего звена
38
системы в удовлетворении этих заявок. Для системы массового обслуживания
типичен случайный поток требований, обладающий свойствами стационарно-
сти, ординарности и отсутствием последействия.
Потоки, обладающие этими тремя свойствами, называются простейшими
или «пуассоновскими». Для такого потока число требований, попадающих на лю-
бой фиксированный интервал времени, будет распределено по закону Пуассона:
(3.2)
где Pk(t) — вероятность поступления точно k требований за время t; t —
величина фиксированного интервала времени; λ — параметр потока (математическое ожидание числа требований, поступивших в единицу времени); λt — параметр закона Пуассона.
Величину λ определяют по формуле
, (3.3)
где N — число требований, поступающих от одного агрегата за время
ti— интервал времени между поступлениям i-го и i + 1 требованиями.
Характеристикой функционирования обслуживающего звена системы яв-
ляется продолжительность обслуживания одного требования, которая может
быть описана показательным законом:
(3.4)
где F(t) — вероятность того, что время обслуживания не превысит заданную величину t; μ — параметр закона (математическое ожидание числа заявок,
обслуженных в единицу времени):
(3.5)
Основные показатели системы определяются следующими зависимостями:
• коэффициент простоя обслуживающего агрегата
(3.6)
39
где т, n — число агрегатов в обслуживаемых звеньях; k- номер состояния системы; n- число обслуживающих агрегатов.
• средняя длина очереди обслуживаемых агрегатов
(3.7)
• математическое ожидание числа агрегатов, находящихся в зоне об-
служивания
(3.8)
математическое ожидание числа свободных обслуживающих агрегатов
(3.9)
• коэффициент простоя обслуживающих агрегатов
(3.10)
Для анализа функционирующей системы необходимо определить вероят-
ность ее пребывания в каждом из возможных состояний. Для систематизации
информации расчет ведут в соответствии с таблицей 3.1.
Таблица 3.1 – Алгоритм расчета оценок эффективности смежных звеньев
поточного производства
Число требований
в системе
k
Число агрегатов,
ожидающих
обслуживания,
k-n
Число свободных
обслуживающих
агрегатов,
n-k
Pk/PO
РK
kPk
(k - n)Рк
(n - k)Pk
к = 0 0 n
P0/P0
P0 0 0
nP0
к = 1
0
n - 1
P1/P0
P1
P1 0 (n - 1)P1
к = 2
0
n - 2
P2/P0
Р
2
2P2 0 (n - 2)P2
...
...
...
...
...
...
...
...
к = n 0 0
Р
n/P0
Pn
nРк 0 0
...
...
...
...
...
...
...
...
к = m
m - n
0
Pm/P0
Pm
mPm
(m - n)Pm
0
mk
k
P
P
0
0
m
k
k
P01
m
k
k
kPL
1
2
m
nk
k
PnkL
1
1
1
01
3
n
k
k
PknL
40
В первом столбце таблицы 3.1 стоит номер состояния системы. За нуле-
вое состояние системы принимаем такое, когда все обслуживаемые агрегаты
находятся вне зоны обслуживания. Число строк в столбце равно числу состоя-
ний системы, т. е. т + 1.
Во второй столбец таблицы 3.1 проставляется число агрегатов, ожидаю-
щих обслуживания в каждом к-м состоянии.
В третий столбец таблицы 3.1 вносят величину соотношения Pk/P
0
, т. е.
отношения вероятности того, что в системе обслуживания находятся точно к
требований, к вероятности того, что обслуживающие агрегаты свободны. Вели-
чину этого отношения находят по формулам:
(3.11)
(3.12)
Вероятность Р0 определяется из соотношения
(3.13)
Умножая все элементы четвертого столбца на Р0, получают элементы пя-
того столбца. Сумма элементов пятого столбца при правильном счете должна
быть равна единице.
Сравнивая значения Рк для различных состояний системы, определяют
наиболее вероятное из состояний.
Умножив построчно элементы первого, второго и третьего столбцов на
элементы пятого столбца, получают соответственно элементы шестого, седьмо-
го и восьмого столбцов. Элемент, стоящий в k-й строке каждого из этих столб-
цов, означает соответственно математическое ожидание: числа агрегатов, нахо-
дящихся в зоне обслуживания (шестой столбец), числа агрегатов, стоящих в
очереди (седьмой столбец) и числа свободных обслуживающих агрегатов
(восьмой столбец) для данного k-го состояния системы.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]